JPH01266923A

JPH01266923A - 適応制御深絞り法

Info

Publication number: JPH01266923A
Application number: JP63094381A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Manabe; 健一真鍋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-16
Filing date: 1988-04-16
Publication date: 1989-10-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は板材の深絞り法に係り、特に４品種少量生産の
なかでも生産量の極端に少ない単品生産にも適用できる
適応制御深絞り法に関するものである。（従来の技術）鋼板などの加工法の１つである深絞り法はパンチとしわ
押えを備えたプレス機で板材を加工する方法であるが、
他の加工法に比べて板材ブランクのフランジ部にしわが
発生するという固有の問題があり、従来より様々なしね
押え方式が提案されている。代表的なしね抑え方式としては一定荷重方式、一定面圧
力式、しわ抑え力可変方式（何台方式）などがあり、一
定荷重方式は従来より広く行われている方法で加工中の
しね押え力を一定にする方法であり、一定面圧力式はフ
ランジ面にかかる面圧が一定になるようにしわ押え力を
制御する方法であり、しわ押え力可変方式は成るしね高
さ以上にしわが成長させないための必要最小限のしわ押
え力を与える方法である。しかし、これらのしわ押え方式では、従来にない新しい
特性をもった新材料には対処しきれず実用化が困難であ
ることから、本発明者は、新規なしね押え方式による深
絞り法を先に提案した（特願昭６１−２４９１．４．２
号）。本方式によれば、深絞り工程で材料が破断しないぎりき
りのしね押え力（破断限界しわ押え力）を加えることに
より、しわに対して十分な抑制及び矯正能力を有し、た
とえ−旦しわが発生しても成形後期でしわが矯正され、
成形限界（限界絞り比）が向上すると共に絞り深さも向
上することが可能となった。（発明が解決しようとする課題）一方、近年、工業製品の多様化に伴い、多品種少量生産
への要求が強まり、プレス加工においても、機械加工と
同様に、柔軟かつ迅速な生産量ニジステム化の要望が高
まっている。深絞り法について、」１記要望に対処すへくフレキシビ
リティと生産性の二つの要求を両立せしめるには、シス
テム化もさることながら、まず、適応制御を応用する加
工法を開発する方が効果的であり、実用性も高い。現在、適応制御加工法を導入して、多品種少量生産に適
する高精度、高能率な塑性加工法の開発が進んでいるが
、深絞り加工に対しては全く行われていない。本発明は、か＼る状況のもとでなされたものであって、
前記提案を踏まえ、更に深絞り加工に適応制御の考えを
導入して、多品種少量生産のなかでも生産量の極端に少
ない単品生産に対応でき、また素材の不明なブランク材
に対しても対応できる新規な適応制御深絞り法を提供す
ることを目的とするものである。（課題を解決しようとする手段）前記課題を解決するためには、深絞り工程中にブランク
材の材料特性も含むた諸条件が求められなければならな
い。そこで、本発明者は、深絞りに初等解析法等を適用し、
探絞り中にブランクの材料特性及びダイスとブランク間
の摩擦係数を同定し材料破断を予測し、成形中にそのブ
ランク材に最適な深絞り条件になるようにしわ押え力を
制御する方法を見い出した。この方法、すなわち、加工
中にブランクの材料特性やダイス・ブランク間の摩擦係
数を同定する方法は、変圧しわ押え方式を利用するもの
で、加工中の極初期は殆どしわ押え力を加えず、その直
後にステップ状に成る一定のしね押え力を加えて、その
前後のパンチ力、しわ押え力、フランジの絞り量、ダイ
ス接触角から、未知数である平均相当応力と摩擦係数を
求めるものである。このような適応制御深絞り法での同定工程以降に、深絞
り製品に要求される項目に応じてそれぞれに最適な変圧
しね押え方式に移行する。具体的には、前記提案に係る
最適しわ押え方式（破断限界変圧しね押え方式）に移行
すると、材料節約の観点から容器深さを向上したり、Ｌ
ＤＲ（深絞り限界）の向上が可能となる。また、他の最
適しわ押え方式（しわ押え力漸増しわ押え方式）に移行
すると、深絞り容器側壁部の胸肉化を図ることが可能と
なる。なお、本発明者は、別途、破断検知及び防止法について
も開発した。この方法は、ブランクのフランジ端流入速
度とパンチ速度を監視し、その比の急増により破断を予
測検知し、しわ押え力を小さくして破断を防止する方法
であり、特に引張強さや伸びが小さい材料で、相対的に
板厚が薄くなる大物部品や異形形状の深絞りなどにおい
て生ずる壁割れに有効であり、破断なく深絞りが可能と
なる。以下に本発明を更に詳細に説明する。（１）本適応制′深絞り法の基礎式と原理■基礎式適用する深絞りの数値解析法としては、初等解析法のほ
か、有限要素法又は差分法などがある。ここでは、初等解析法の場合について説明する。適用する初等解析法はＳ　１ｅｂｅｌの式をもとに提案
された何台の円筒絞りの式である。それはフランジ部の
変形に着目したもので、次の仮定を設けている。１）材料は等方性であり、σ、二〇なる平面応力状態で
ある。２）板厚ひずみは零で、平面ひずみ状態とする。３）相当応力σｅ９．はフランジ部各部で一様とみなし
、フランジ部平均相当応力ＬＪｅｑ、、を用いる。このとき、フランジ部の平均相当ひずみＥｅｓ、平均相
当応力Ｃｅｓは次式のようになる。正ｅｑ、　＝　Ｆ乙、“　　　　　　　　　　　　　　
（２）なお、上記式及び以後の式における記号は第１図
に示すとおりであり、Ｒｏ：成形前ブランクのフランジ
端半径、ｒｏ：成形中ブランクのフランジ端半径、Ｒｄ
：ダイス内径、Ｐ：パンチ力、Ｈ：しわ押え力、Ｔ１絞
り力（壁部張力）、Ｒｐ：パンチ半径、α、：ダイス肩
部曲率、ｒ、：ダイス肩部半径、αμパンチ肩部曲率、
ｒ、：パンチ肩部半径、Ｓ：パンチストローク、Ｃ：ク
リアランス（＝Ｒｄ−Ｒｐ）、Ｆ：材料のＦ値である。図中、１はブランク、２はダイス、３はしわ押えである
。力の釣合方程式に修正Ｔ　ｒｅｓｃａの降伏条件を代入
して積分し、境界条件としてしわ押え力Ｈがフランジ部
外縁に集中してかかるとする。更にダイス肩部の摩擦と
曲げ曲げ戻しを考慮すると、ダイス入口における合計の
半径方向応力σ１４、絞り方（壁部張力）Ｔ、及びパン
チ力Ｐは次式のようになる。一７＝２ｒ、ＩＴ　＝　２　ｘ　Ｒａ　ｔ　［（１＋μα）（１，−１
ａｅ、Ｑ　ｎ−ＲｄＰ＝Ｔｓｉｎα ：２７ＣＲ６ｔ　［（１＋　μα）（１，１ａａｓ　Ｑ
ｎ　−Ｒｄ πｒｏｔ　　　２ｒ、１上式中のα（＝α、＝α、）は、第１図におけるダイス
接触角であり、パンチとダイスとのクリアランス部のブ
ランク断面が直線であると仮定することにより、パンチ
ストロークＳから以下のように求められる。（ｃ＋ｒ、＋ｒ、１）２ ■本適応制御法の原理深絞り工程中にブランクの材料特性を同定するため、前
記式（５）を用いる。すなわち、工程中に、パンチ力Ｐ
、ダイス接触角α、しゎ押えカＨ、フランジ端半径ｒ。を測定すれば、式（５）の未知数は平均相当応力６ｅ、
と摩擦係数μの２つとなる。測定に際しては、第２図に示すように、パンチ力Ｐはパ
ンチ力測定用ロードセル４により測定され、ダイス接触
角αは（６）式中のパンチストロークＳをラム変位測定
用マグネスケール５により測定して求められる。しゎ押
えカＨはしゎ押え力測定用ロードセル６により測定され
、またフランジ端半径ｒ０はトランスデユーサ−７によ
り測定される。しかし、このままでは、前記２つの未知数は、ともに（
５）式中にあるので、求められない。そこで、本発明で
は、成形開始初期にしわ押え力をステップ状に変化させ
る工程を新たに設けることにより、この問題を解決した
のである。第３図に本適応制御法の原理を示す。図中、横軸は成形
中のブランクの半径ｒ。をダイス内径Ｒｄで除した瞬間
絞り比（Ｄ、Ｒ，”）を示しており、成形開始前の絞り
比（Ｄ、Ｒ，）の位置から左に向かって成形工程が進む
ことを表わしている。なお、本方式の同定工程における
適正条件を検討するために平均相当応力九、にのみ着目
し、これを精度良く評価するための最適しわ押え条件（
図中、ＢＨＦｌ、ＢＨＦ２、ΔＤ、Ｒ，＊ｌ）について
説明する。材料特性（Ｆ値、ｎ値、σＢ）及び摩擦係数μの同定手
順は以下（１）、（２）のとおりである。（１）平均相当応力を求める工程第３図における成形開始初期（ｓｔａｇｅＩ　）にしわ
押え力ＢＨＦ１をその影響が無視できる程度に十分低く
加える。その場合、成形初期であるためダイス接触角α
が極めて小さくなり、前記式（５）におけるμα、μＨ
の項が無視できるものとすると、平均相当応力（Ｉ　ｔ
Ｌ、は次式によって表わされる。工程次に、成形が成る程度進んだ段階（ｓｔａｇｅ　ＩＩ　
）に、しわ押え力ＢＨＦ２をその摩擦力が無視できない
程度に大きく加える。このとき摩擦係数μを、前記式（
７）から求めたり、をもとに式（５）から得られる以下
の式によって求める。Ａμ２千Ｂμ十Ｃ＝　Ｏ（８）その計算結果を式（５）から得られる次式を用いて平均
相当応力；ｅ、を求める。ｄ２ｒ６以降は、深絞り工程中のデーターサンプリング毎に式（
８）及び式（９）から交互にμと；ｅ、、を計算する。このようにすれば、深絞り工程の極初期にブランク材の
平均相当応力ｃｌ　ａｓ、フランジ部の平均相当ひずみ
７　及び摩擦係数μが同定できる。更に、ｅ＄この結果からＦ値、ｎ値、引張強さσ８及びブランクが
破断するときの絞り力（つまり、最大絞り力）ＴｉＩｌ
ａｘが以下の式より求められる。Ｆ＝ｅｘｐ（Ｑｎａ　　　−ｎ　Ｑｎｉ　　１）　　　
　、　　　（１１）ｅ％ｉ　　　　　　　　　　！昏 σ　＝　Ｆ　（ｎ　／　ｅ）”　　　　　　　　　　　
　（１２）Ｔｍａｘ＝３．３０πＲｄｔ　ａＢ（１３）
（２）ロ　　エ　後の　　　絞り玉子への移′テ以上の
ような材料特性等の同定工程が終れば、深絞り製品に要
求される項目によって、それぞれ最適な変圧しね押え方
式の深絞り工程■、■に移ればよい。すなわち、■　材料を節約し容器深さの向上等を図りた
い場合には、第３図の実線のような破断限界変圧しわ押
え方式で深絞りを行う。この破断限界変圧しわ押え方式は、ブランクの絞り力が
最大絞り力Ｔ　ｍａｘと等しく一定になる必要なしわ押
え力Ｈを求めて、そのしわ押え力になるように制御する
方法である。具体的には、前記式（５）においてＴ”Ｔ
ｍａｘと置いて得られる次の式によってしわ押え力Ｈを
制御する方法である。 −１，１ａ　　ｕｎ（）］　　　　（１４）仁瞥ｄこの方式によれば、同一のブランク径から、最も深い深
絞り容器が得られ、材料節約にも大変有利である。また、■　容器側壁部の胸肉化を図りたい場合には、第
３図の破線のような変圧しね押え方式で深絞りを行う。この変圧しね押え方式は、成形前期はフランジしわが発
生しない限界のしわ押え力（何台方式）まで緩めてパン
チ肩部付近の肉厚減少を抑え、後期には破断限界のしわ
押え力（破断限界変圧しね押え方式）をかけて増肉を抑
えることにより、胸肉化を図る。この場合、前期から後
期への経路はしわ抑え力をできるだけ滑らかに変化させ
るようにし、また前期には極小の破断限界しわ押え力で
一定に保持する方法が簡便で適当である。なお、以上の本適応制御法は、等方性材料に限らず、深
絞り加工で多用される垂直異方性ｒ値の大きな材料にも
適用できる。これは、材料特性を同定する工程のうち、
ＢＨＦ、（第３図）を加える段階ではＢＨＦｌを極めて
小さくする（すなわち、しわ押え力の影響をなくす）た
め、フランジ外周端は円周方向の単軸圧縮応力状態とみ
なすことができるためである。よって、深絞り加工にお
けるＢＨＦｌを加える工程で、フランジ外周の半径ｒ。とブランク厚さｔを測定しておけば、次式よりブランク
材料のｒ値が求められ、より適正な材料特性値も求めら
れることになる。なお、ｒｏ、　ｔの測定は第３図にお
いてそれぞれ１−ランスデューサーにより求め得ること
は明らかである。（３）破断検知及び防止法深絞り工程中にブランクの破断を変形状態から予測して
破断を未然に回避することは、特に引張強さや伸びが小
さいブランク材料で、相対的に板厚が薄くなる大物部品
や異形形状などの深絞りで生ずる「壁割れ」のように、
ブランク材の強度で破断を予測できない場合に、有効で
ある。通常の深絞りでは、成形中はフランジ端流入速度Ｖ、は
ほぼ一定である。しかし、破断の直前ではＶ、が急激に
低下し、最終的にはフランジ端は流入せず、パンチがそ
のまま押し込まれ破断に至−１５−” る。したがって、フランジ端変位とパンチ変位を制御中
のサンプリング毎にＣＰＵ（第４図参照）に取り込み、
それよりあるＶｐ　／　Ｖｐの比が急増したとき、破断
が近いとみなし、しわ押え力をより小さくして、変形が
集中しないように制御すれば、破断を防止できる。そのため、本発明者は、前記適応制御法で使用する測定
機器を利用して、フランジ端流入速度Ｖ。とパンチ速度Ｖ、を常に監視し、ｖＦ／ｖ、が急増した
とき破断が近いと判定し、破断を防ぐためにしわ押え力
を小さくする方法を開発した。これは、前記適応制御法の可変しわ押え力制御中でも、
変形状態から破断を予測する」１記の方法を併用し、ブ
ランク材の延性によって支配される深絞り限界が前記の
破断荷重（強度）によって支配される限界よりも先に現
われる場合には、制御の原理をそれまでの破断荷重から
延性の尺度に適宜変更し、破断推定部に変形が集中しな
いようにしわ押え力を小さくしながら、それ以外の部分
の成形を継続させ、破断のない深絞りを可能にする方＝
１６− 法である。これによって、本適応制御法の適用範囲を「
壁割れ」が生ずる加工条件や材料にも拡げることができ
る。また、もし深絞り限界（ＬＤＲ）を超えている大きさの
ブランクを深絞りすることになった場合でも、本方式を
採用することによって、いくらしね押え力を小さくして
も一箇所に変形が集中する場合には、パンチを止め、深
絞りを中断してから、適正な大きさにブランクを修正す
れば、破断させることなく再度深絞りを行うことができ
る。このように材料の無駄も省ける。

【以下余白】

（実施例）次に本発明の実施例を示す。失澹貫よ本適応制御深絞り法があらゆる条件に対しても適用でき
るようにするため、パラメータとして材料、潤滑方法、
ブランク寸法を取り上げて、これらすべてに満足する最
適しわ押え条件を検討した。そのため、供試材は、軟質材として純アルミニウムＡ１
０７０−Ｈ２６（板厚１　、０　ｍｍ）を４００　’Ｃ
Ｘ１ｈｒ保持後空冷したもの（以下、ＡＱ−０材と呼ぶ
）と、硬質材として深絞り用冷延鋼板（板厚０゜９８ｍ
ｍ）（以下、ｓｐｃ材と呼ぶ）を用いた。第１表に供試材の材料特性を示す。潤滑剤は摩擦係数の
小さいフッ素樹脂と大きいタービン油の２種類を選んだ
。各材料とも２．３種類の絞り比（Ｄ　、　Ｒ、）につ
いて実験を行った。実験に用いたプレスはアウタ最大能力９８ｋＮ、インナ
２９４ｋＮのコンピュータ制御複動油圧プレスで、パン
チ荷重、しわ押え力、しわ押え板変位、ブランクのフラ
ンジ端移動量及びパンナス１〜ロークを時々刻々測定し
、コンピュータに取り込み、最適なしね押え力制御を可
能としたものであり、工具及び測定機器の配置は第２図
に示すとおりである。パンチ速度は約０　、１　ｍｍ／
ｓとした。第４図に本実験装置のシステムブロック図を
示し、第２表に工具条件を示す。なお、第２図中、左側はプレス前の状態を示し、右側は
プレス中の状態を示している。本プレスはアウターラム
９とインナーラム１０を有し、アウターラムにけしね押
え（ブランクホルダー）３が固定されており、このしわ
押え３によってダイス２上のブランク１が押えられる。一方、インナーラム１０にはパンチ１１が接続されてい
る。これらのアウターラム９及びインナーラム１０は各
々油圧式で旺動される。１２はパンチ１１のガイドであ
る。このような構成のプレスは第４図に示すコントロー
ルシステムにより作動する。インナーラム１０の変位り
に基づく加工工程において、ロードセルでパンチ力Ｐを
常に測定し、増幅器、Ａ／Ｄ変換器を介して中央情報処
理装置（ｃｐＵ）に入力される。ＣＰＵの出力はＤ／Ａ
変換器、増幅器、サーボバルブ１３に入力され、アウタ
ーラム９によりしわ押え力が制御される。［以下余白］ −２ｒ／以上の実験結果は以下のように考察される。 ■摩擦係数しわ押え力が６０ｋＮ一定で深絞りを行った実験の測定
データ及び第１表に示した材料特性値を式（２）と式（
８）を用いて摩擦係数μをｉ−ｌ算した結果を第５図に
示す。同図より、フッ素樹脂はμ＝０゜０５から０．１
であり、タービン油はμ岬０．２であり、加工中はぼ一
定であることがわかる。この結果は、別途行った両温滑
剤の摩擦係数測定実験結果に良く一致しており、本解析
式が十分妥当なものであることを示している。 ■同定工程における最適しわ押え条件本方式は、成形工程の極初期のｓｔａｇｅ　Ｔに低いし
わ押え力（ＢＨＦ□）を加えた後、次いでｓｔａｇｅ　
Ｕにより大きいしね押え力（ＢＨＦ２）を加えてブラン
クの材料特性を同定するものであるため、材料特性等の
精度良い評価を行うには、同定工程における最適なしね
押え条件（ＢＨＦ、、ＢＨＦ２、ΔＤ、Ｒ，”ｌ）につ
いて明らかにする必要がある。ここで、ｓｔａｇｅ　Ｉのしわ押え力（Ｂ　ＨＦ□）は
本プレスの制御下限である４、９ｋＮに設定した。第６
図に、成形中に式（７）から計算した−５と、引張試験
から求めた実際の相当応力（σ、）Ｔｅｎ（σ８が最小
の方向）の比とΔＤ、Ｒ，”ｌの関係を示す。ここで、
ΔＤ、Ｒ，”ｌはブランク半径変化量Δｒ０を初期ブラ
ンク半径Ｒ８で無次元化した量である。同図より、ＳＦ
６材よりもＡＱ、−０材の方が潤滑剤の差が大きく現わ
れている。次に、第７図にＳＦ６材における平均相当応力の評価結
果と実測値との比に及ぼすｓｔａｇｅ　Ｕのしわ押え力
（Ｂ　ＨＦ２）の影響を示す。同図より、Ｓｐｃ材の場
合は、相当応力ｉｓ　／　（σｔｚ　）　ＴｅｎとΔＤ
、Ｒ，”ｌ（第６図）、Ｂ　Ｉ−Ｉ　Ｆ　２（第７図）
との゛関係は潤滑剤によって著しく変化しないことがわ
かる。これに対し、ＡＱ−○材では、推定相当応力Ｕａ１に及
ぼすΔＤ、Ｒ，”ｌ、ＢＨＦ２の影響は潤滑剤によって
変化し、タービン油潤滑の場合はフッ素樹脂潤滑より相
当応力を過大に評価することになる。これは初期しわ押え力ＢＨＦ工の影響であり、ＡＱ−０
材では変形抵抗が小さいため、摩擦係数の大きいタービ
ン油潤滑ではＢ　ＨＦ工＝４．９ｋＮでもその摩擦力の
大きさが無視できないほど大きくなるためと考えられる
。なお、このような推定相当応力に及ぼすＢ　ＨＦ□の
影響は、ＢＨＦ、を４゜９ｋＮ以上で行った実験からも
確認された。したがって、４．９ｋＮ以下のＢＨＦ、を
負荷できるプレス機であれば、ＡＱ−〇材でも精度の良
い同定が可能であると云える。そこで、以降の適応制御
実験は、ｓｐｃ材の場合はフッ素樹脂とタービン油、Ａ
Ｑ−〇材の場合はフッ素樹脂のみについて行った。以上より、材料、潤滑剤及び絞り比（Ｄ、Ｒ，）にも依
存せずに実測に近い相当応力が評価できる最適しわ押え
条件は、第６図及び第７図より、Ｔｅ。／　（ａ、　）Ｔｅｎ　＝　１となるようにΔＤ、Ｒ，
”ｌ＝０．０３、ＢＨＦ２＝３０ｋＮとした。更にｓｔ
ａｇｅ　Ｈに移行しＥＱＳが０．０３増加したところで
椙料のｎ値、Ｆ値、σ８、Ｔ　ｍａｘを決定することと
した。上記のように決定した最適しわ押え条件で材料特性（ｎ
値、Ｆ値、引張強さσ８及び最大絞り力Ｔｍａｘ）を同
定し、実際の値との比をとった結果を第８図〜第１０図
に示す。これらの図より、等方性で、板厚不変と仮定し
た初等解析法であっても成る程度の精度で材料特性を評
価できることがわかる。ｓｐｃ材でもＡＱ−○材でも、
σ０、Ｔｍａｘは１０％程度の精度で求めることができ
、ばらつきも１０％程度である。失旌桝Ｉ実施例１に示したように、材料特性の同定が完了し、第
３図に示す適当な変圧しね押え方式の深絞り工程に移行
すれば、適応制御深絞りは達成できることになる。本例では、適応制御として、第３図に示す実線の破断限
界変圧しわ押え方式を採用した。第１２図にタービン油潤滑において絞り比（Ｄ。Ｒ，）＝２．１３で実施したｓｐｃ材の適応制御深絞り
実験結果を示す。この結果は、従来の一定しわ押え方式
における最大バンチ力付近を十分過ぎて途中で中止した
ものであるが、本ＳＰＣ材の最大絞り力等を精度良く評
価しているため、第１３図に示すように、従来の一定し
わ押え方式の限界絞り比（Ｌ、Ｄ、Ｒ，）（４２，１）
に近い絞り比（Ｄ。Ｒ，）でも試行することなく適正な深絞りができること
がわかる。以上より、初等解析法を応用した本適応制御深絞り法で
も従来の一定しわ押え方式の限界絞り比付近まで十分に
適応できることが確認された。失態孤立実際の材料は異方性を有している。この場合、本適応制
御法ではしわ押え力がＢＨＦｌのとき、フランジ外縁部
は円周方向に車軸圧縮変形していると考えられるため、
面内異方性が小さい場合にはフランジ外縁部の肉厚と半
径を計測することによって異方性パラメータの平均Ｆ値
は以下の式より計算できる。前記の式（１）、（９）、（１３）は、異方性を考慮す
るとそれぞれ次式のように表わされる。・・・・・（１７）上式を用いれば、面内異方性の小さい異方性材料にも本
適応制御法を適用できることになる。本例の実験では、ブランク厚を測定する変位計の測定精
度上、成形中に〒を精度良く推定することができなかっ
た。しかし、〒が正しく評価されたと仮定して第１表の
Ｆ値を用い、他の材料特性値を計算すると、異方性の大
きいｓｐｃ材ではＦ値、ｎ値、σ８、最大絞り力ともに
実測値により近い評価が得られることが確認された。（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば、初等解新法等を
応用して深絞り成形中の極初期段階でブランク材の材料
特性及び摩擦係数を同定し、そのブランク材に最適の深
絞り条件となるようにしわ押え力を制御する適応制御を
実施するので、材料特性の既知のブランク材はもとより
、材料特性の不明なブランク材に対しても適応すること
ができ、特に成形限界が向上すると共に絞り深さも向上
し、また増肉化も可能となる。等方性の材料のみならず
、異方性のブランク材に対しても適応可能である。した
がって、殊に多品種少量生産の深絞り製品を経済的に生
産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は深絞りにおけるブランク材、ダイス、しわ押え
等の配置並びに諸元を示す説明図、第２図は本発明の実
施に用いる深絞り装置における工具及び測定機器の配置
を示す図、第３図は本発明の適応制御深絞り法の原理を
説明する図で、しわ押え力（ＢＨＦ）と瞬間絞り比（Ｄ
、Ｒ，”）の関係をプロセスの進行と共に示しており、第４図は本発明の実施例に用いた実験装置のシステムブ
ロック図、第５図は成形中の摩擦係数を示す図、第６図（ａ）、（ｂ）は成形中の極初期段階のうちのｓ
ｔａｇｅ　Ｉの平均相当応力の計算結果を示す図で、（
ａ）はｓｐｃ材の場合、（ｂ）はＡＡ−０材の場合を示
し、第７図は平均相当応力に及ぼすｓｔａｇｅ　Ｕの影響を
示す図、第８図〜第１１図はそれぞれｎ値、Ｆ値、引張強さ、最
大絞り力の評価結果を示す図、第１２図は適応制御実験
の結果を示す図で、しわ押え力（ＢＨＦ）及びパンチ荷
重と瞬間絞り比（Ｄ、Ｒ，”）との関係をプロセスの進
行と共に示しており、第１３図はしわ押え力（ＢＨＦ）と絞り比（Ｄ。Ｒ，）の関係を示す図である。１・・・ブランク、２・・ダイス、３　・しわ押え、４
・・ロードセル（パンチ荷重測定用）、５・・・マグネ
スケール、６・・ロードセル（しわ押え力測定用）、７
・・トランスデユーサ−（ブランクのフランジ端移動量
測定用）、８・・・１ヘランスデユーサー（しゎ押え変
位測定用）、９・・・アウターラム、１ｏ・・・インナ
ーラム、１１・・パンチ、１２・・ガイド、１３・・・
サーボバルブ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）パンチとしわ押えを備えたプレス機によって板材
ブランクを深絞りするに際し、深絞り工程の初期にステ
ップ状のしわ押え力を加えることにより、その間に材料
特性値及びダイスと板材ブランク間の摩擦係数を同定す
ることを特徴とする適応制御深絞り法。
（２）請求項１記載の適応制御深絞り法において、該同
定工程の後、深絞り工程においてパンチ力を常に監視し
、該パンチ力が板材ブランクの破断荷重の直下の値を前
工程にわたり常に維持するように可変しわ押え力を連続
して制御する方法。
（３）請求項１記載の適応制御深絞り法において、該同
定工程の後、深絞り工程においてパンチ力を常に監視し
、工程前記では該パンチ力が工程中に板材ブランクの破
断荷重に徐々に近づくように、また工程後期では該パン
チ力が板材ブランクの破断荷重の真下の値を常に一定に
維持するように、それぞれ可変しわ押え力を連続して制
御する方法。
（４）パンチ力としわ押えを備えたプレス機によって板
材ブランクを深絞りするに際し、深絞り工程中にブラン
クのフランジ端流入速度とパンチ速度とを常に監視し、
その比（フランジ流入速度／パンチ速度）が急増したと
き、破断が近いと判定して、しわ押え力を小さくし、破
断を防止することを特徴とする深絞り法。